Mars bir zamanlar göl ve denizle doluydu ve buz çağları yaşadı

Mars’ın Güneş Sistemindeki en göz kamaştırıcı geçmişe sahip gezegen olduğu su götürmez bir gerçek. Ne var ki, bugüne dek bu görkemli geçmişle ilgili olarak bölük pörçük bilgiler elde edilebildi. Bilim insanları yıllarca Mars’ın bir zamanlar Dünya gibi ‘sıcak ve nemli’, Ay gibi çıplak olup olmadığı gibi çok geniş kapsamlı konuları tartıştı.

Gelgelelim, son on yılda Mars araştırmalarında üçüncü evreye girildi.

İlk evre 19. yüzyılda teleskopla yapılan gözlemleri ve 1960’larla 70’lerde uzay araçlarıyla gerçekleştirilen incelemeleri kapsamaktaydı.

Son zamanlarda Mars’a yapılan inceleme gezileri sonucunda, gezegenin topografik yapısı ve mineral içeriği belirlendi, yüzeyinin ayrıntılı bir biçimde görüntülenmesi sayesinde yerbilimsel süreçler aydınlığa kavuşturuldu ve yörüngesiyle ilgili somut verilere ulaşıldı.

Kısacası Mars, kayalıkları, mineralleri ve yüzey biçimleriyle eninde sonunda yerbilimsel açıdan tam anlamıyla incelenebilecek ve geçmişiyle ilgili gerçek bir öykü oluşturmamıza olanak tanıyacak bir konuma dönüştü.

Evet sıcak ve nemliydi

Bilim insanları bu verilerden yola çıktıklarında Mars’ın tarihi boyunca inanılmaz çeşitlilikte süreçlerden geçtiğine, önceleri kupkuruyken sonradan sularla kaplandığına, ardından da kar ve buzla örtüldüğüne tanık oldular.

Artık Mars ile ilgili basit nitelemelerin yetersiz kaldığı, ‘sıcak’ ya da ‘soğuk’ mu diye sormak yerine, ne denli sıcak, ne denli nemli, ne kadar bir süre ve nereleri, gibi soruların sorulduğu bir dönemdeyiz.

Kızıl Gezegen ile ilgili olarak hepimizi en çok ilgilendiren soru olan, ‘geçmişte ya da şimdi, yaşamı barındırabilecek bir gizilgüce sahip mi?’ sorusu ise en çok merak edileni.

İki yer, iki görüş

Ocak 2004’te NASA’nın bugüne dek üretilen en karmaşık yapıdaki iki aracı Mars üzerindeki iki farklı bölgeye iniş yaptı.

Gezegenin toprak ve kaya bileşimini saptaması amacıyla kamera ve spektrometrelerle donatılan ‘Spirit’ ve ‘Opportunity’ araçları, suyun Mars’ın yerbilimsel yapısında nasıl bir rol oynadığı gibi, can alıcı bir soruya yanıt getirmek üzere incelemeye koyuldu.

Spirit, yüzey biçimleri nedeniyle özellikle seçilen Gusev Krateri’ne iniş yaptı. Ma’adim vadisinin, Gusev bir zamanlar bir gölmüş izlenimini verircesine, bir kratere açıldığı yörüngeden çekilen resimlerden epeydir bilinmekteydi.

Bu bölgede yapılan incelemeler ilk etapta düşkırıklığı yarattı. Spirit geçmişte su bulunduğu yönünde herhangi bir belirtiye rastlayamadı. Tek tanık olunan, çok az miktarda suyla bile ayrışabilen olivin ve piroksenden oluştuğu anlaşılan volkanik kayalardı.

Bu kayalar patlamadan bu yana geçen yaklaşık üç milyar yıldan bu yana kayda değer miktarda suyla karşı karşıya kalmış olamazlardı.

Kükürt tuzları

Spirit isimli uzay aracı, Columbia Tepeleri’ne tırmandıkça durum giderek ilginç olmaya başladı. Aracın orada yüksek düzeylerde kükürt tuzlarına rastlaması, volkanik kayaların ufalanıp taneciklere dönüştüğünü ve ardından tuzla betonlaştığını açıkça ortaya koymaktaydı.

Bu süreçte, sıvı durumundaki suyun kayalara sızmış olması, ya da sülfürik asidin kayalardaki mevcut minerallerle tepkimiş olması gerekirdi.

Tüm bunlar suyun varlığına işaret etmekle birlikte, kayalar hala belirgin miktarlarda olivin ve piroksen içermekteydi. Öyle ki, bir zamanlar göl yatağı olması muhtemel bir yerde bile su, sanki son birkaç milyar yılda pek de önemli bir rol oynamamıştı.

Kristalleşmiş hematit

Opportunity ise Mars’ın Meridiani düzlüklerine doğru yol aldı. Bu bölgenin seçilmesi güneş sistemi araştırmalarında yeni bir çığır açtı. Uzaya gönderilen araç ilk kez bir bölgenin mineral yapısını incelemeyi hedeflemekteydi.

Mars’a daha önce gönderilen uzay araçları, yüzeyin bileşimini kimyasal elemanlar açısından belirlemişti. Ama bu elemanların oluşturduğu minerallerin bileşim ve kristal yapılarını da, gezegene gönderilen Isıl Yayılım Spektrometresi (TES) 1997’de saptamıştı. Meridiani bölgesi, kristalleşmiş hematit açısından zenginliğiyle göze çarpmaktaydı.

Dünya üzerinde de yaygın olan bu demir oksit türünün oluşması, suyu gerektirir. Bu süreçlerden bir tanesi tortulardaki sıvıların dibe çökmesiyle, bir başkası da, su içeren goethit gibi çöl kumlarında bulunan kızıl-kahve mineral gibi demir özlü minerallerin dibe çökmesi ve suyunu yitirmesi sonucunda meydana geliyor.

Meridiani bölgesindeki bol hematitli kayalar görünüşü, bunların volkanik kül ya da toz olarak çevreye yayılmak yerine, suyun dibine çökmüş olduklarını ortaya koyuyordu.

Bir zamanlar su vardı

Opportunity cihazı, bu bölgenin bir zamanlar suyun altında olduğunu kanıtladı ve ilk kez katmanlı tortul kayalıklara tanık oldu.

Opportunity aracının ortaya çıkartıp incelediği en geniş alan olan Burns Tepesi ise, görünürde yapısı bugüne dek korunmuş ve yüzeydeki sularla nemlilik kazanan bir dizi kumuldan oluşmaktaydı. Bu kumullardaki parçacıklar, çoğunlukla durgun suların buharlaşması sonucunda oluşan sülfatlardı.

Dünya üzerindeki benzer özelliklerden yola çıkıldığında, Burns Tepesi’ndeki kayalıklar, binlerce hatta yüzbinlerce yılda oluşmuş olabilirdi. Küre biçimindeki hematit parçacıkları daha sonra bol miktarda demir içeren ve çökeltilere sızan sıvıların etkisiyle meydana gelmiş olabilirdi. Bilim insanları ilk kez Dünya üzerindeki yerbilimciler gibi, Mars’ın kara parçasını inceleme olanağı bulmuştu.

Meridiani bölgesinin morfolojik yapısı bile bir göl yatağını andırıyordu. Burası küresel bir okyanusun parçası olmaktan çok, terk edilmiş bir göl ya da küçük bir deniz olabilirdi.

Kısacası, iki uzay aracı, biri dünyadaki tüm çöllerden daha kurak, öteki binlerce gölden oluşan tümden farklı iki gezegene iniş yapmış gibiydi. Yoksa Mars’ın yerbilimsel yapısı daha da mı çeşitliydi?

Lavlı Topraklar

Son sekiz yılda Mars kayalıklarıyla kumluklarının neredeyse tümden feldspar, piroksen ve olivin gibi volkanik minerallerden oluştuğu ortaya kondu. 2004 ilkyazında, Avrupa Uzay Dairesi’nin (ESA) Mars Express adlı yörünge aracı bu minerallerin gezegen üzerinde kapsamlı bir biçimde var olduğunu doğruladı.

Bazaltın keşfedilmesi hiç de şaşırtıcı gelmedi, çünkü Dünya ve Ay’ın da büyük bir bölümü onunla kaplıydı.

Ne var ki, kuzeydeki alçak bölgelerin andezit adıyla bilinen daha evrilmiş bir lav türüyle kaplı olduğunun keşfedilmesi, hiç beklenmedik bir durumdu.

Andezit daha çok cam, silika açısından zengin mineraller ve daha az miktarda demirli mineraller içeren bir maddeydi. Mars üzerinde andezitin olası varlığı bilim insanlarının kafasını karıştırmıştı.

Böylesi bir durum, Mars’ın mantosunun Dünya’nınkinden çok daha nemli olduğunun ya da daha genç lavların daha yaşlı bazalttan farklı sıcaklık ya da basınçlarda eridiğinin bir göstergesi olabilirdi.

Çeşit bol

Mars’ın içerdiği minerallerin ne denli çeşitli olduğu ancak 2001 yılından sonra tam anlamıyla gözler önüne serilmeye başladı. O dönemde üretilen ve gezegeni 100 metrelik çözünürlükle görüntüleyen yeni bir kızılötesi kameranın yanı sıra, OMEGA’nın da sunduğu görüntüler Dünya’yı gölgede bırakacak çeşitlilikte kaya bileşimlerini ortaya koydu.

Mars ekvatorunun yakınında Syrtis Major adı verilen 1100 kilometre çapında bir yanardağ yer alıyor. Bu yanardağın doruğunda ‘kaldera’ adıyla bilinen çökmüş kraterler var. Yanardağın gövdesi bazalttan oluşmakla birlikte, tepeleri dasit adı verilen camlı ve silikatlı konilerle lav akıntılarından oluşuyor.

Araştırmacılar söz konusu yanardağın oluşumu sırasında çeşitli evrelerden geçtiğine inanıyorlar. Mars’taki yanardağlar yalnızca dev boyutta olmakla kalmayıp, aynı zamanda son derece karmaşık bir yapı da sergiliyor.

Hafif bir yağış bekleniyor

Mars’ın yoksun olduğu özellikler de en az sahip oldukları denli büyük bir önem taşıyor. Dünyada bol miktarda bulunan kuvarsın Mars’ta çok ender olması, bu maddeyi oluşturan granitin de ender olması anlamına geliyor.

Dahası, Mars üzerinde kayağantaş ya da mermer gibi değişime uğramış minerallerin de izine hiç rastlanmıyor. Bu da Mars’ın kayaları korkunç derinliklere sürükleyip, ısınıp sıkıştıktan sonra yeniden yüzeye itecek tektonik güçten yoksun olduğunu gösteriyor.

Kireçtaşı gibi karbonatlı kayalara Dünya üzerinde bol miktarda tanık olunurken, Mars’ta bu tür kayalara rastlanmıyor. Bu da Mars’taki okyanusların soğuk ya da kısa ömürlü oldukları ya da karbonatlarla aralarının pek hoş olmadığını gösteriyor.

Suyla ilintili bir başka mineral olan kile de Mars’ta pek tanık olunmuyor. Bu da, yine gezegenin geçmişte çoğunlukla kurak olduğuna işaret ediyor ve sudan kaçınan olivin ve piroksen gibi minerallerin neden bol olduğuna bir açıklık kazandırıyor.

Bu açıdan ele alındığında, Gusev Krateri’nde tanık olunan özellikler, Meridiani’dekilere kıyasla, Mars gezegenini çok daha iyi yansıtıyor.

Dev kara blokları

Ne var ki, yörünge görüntülerinde göllere tanık olunan tek yer Meridiani değil. 280 kilometre çapındaki Aram Chaos kraterindeki bir kanalın da hematit içeren katmanlı kayalardan oluştuğu görülüyor. Kraterin zeminini dev kaya blokları örtüyor.

Burası taşkın bir yeraltı suyunun ansızın salıverilip üstteki karanın çökmesine neden olduğu izlenimini veren bir görünüm sergiliyor.

Benzer biçimde, Valles Marineris bölgesindeki çukurlar da, yerinden edilen durgun sulardakine uyumlu olarak, hematit içeren ve kolayca aşınabilen katmanlardan oluşuyor.

Ekvator bölgesinde görülen bu ve başka kayaların bol miktarda sülfat içermeleri suyun etkisiyle oluşan çökeltilerin bir göstergesi sayılıyor.

Mars üzerindeki göllerin sel baskını, buharlaşma (bir olasılıkla da donma) ve kuruma gibi çeşitli süreçlerden geçmiş olabileceğine inanılıyor.

Kanallar ağı

Eski göl yataklarına ek olarak, Mars üzerinde yağış ve yüzeydeki sel basmaları sonucu oluşan yoğun bir kanallar ağı da bulunuyor. Kimi araştırmacılar Mars’ın bir zamanlar geniş okyanuslarla kaplı olduğuna inanıyorlar.

Tüm bu buluşlar Mars üzerinde suyun soyutlanmış bölgelerde kısa süreli olarak dengeli olduğu yönünde somut kanıtlar ortaya koyuyor.

Bu alanlarda suyun birikip değişmeden kalmasını sağlayan unsurlar konusunda en yaygın görüş, yerısıl (jeotermal) sıcaklıklı büyük dozlarda tuz ve koruyucu buz örtüsü bileşimine dikkat çekiyor.

Büyük meteorların çarpması sonucunda atmosferin zaman zaman kalınlaşıp ısınmış olabileceğine inanılıyor.

Ancak, Mars’ın Dünya’yı andıran bir gezegen olduğu görüşü artık tarihe karışmış gibi görünüyor.

Uzun mevsimlerin gezegeni

Mars’ın söylencesel geçmişi bilim dünyasının ilgi odağını oluşturmakla birlikte, iki farklı gelişme bu gezegenin günümüzdeki etkinliğinin yeniden gündeme gelmesine yol açtı.

Bunlardan ilki Mars’ın yakın geçmişte yerbilimsel açıdan etkin olduğu yönünde ortak bir görüşe varılması, ikincisi de Mars’ta iklim değiştikçe yer değiştiren dev donmuş su havzalarına tanık olunmasıydı.

Son dönemlerde elde edilen tüm veriler, özellikle de suyla ilintili bulgular Mars’ın, tıpkı Dünya gibi, bir buzul çağları çevriminden geçtiğini ortaya koyuyor.

Gezegenin ekseninde 125 bin yılda 20 derecelik bir eğim meydana geliyor. Eksenin eğimi az olduğunda kutuplar gezegenin en soğuk bölgelerini oluşturuyor. Eğim arttıkça kutuplar daha çok güneş ışığı alıp ısınıyor. Gezegen üzerindeki su görünüşe bakılırsa kutuplardan ekvatora doğru akıyor. Yüzeyde su biriktikçe dışarıya akabilir.

Günümüzde Mars’ın orta enlemlerinin giderek ısındığı, kar örtüsünün büyük ölçüde yok olduğu görülüyor. Buzul çağı modelinin doğru olması durumunda, gezegen üzerinde 25,000 ile 50,000 yıl arasındaki dönemde yeni bir buzul çağının yaşanması bekleniyor.

Scientific American’da yer alan son rapora göre, Mars’ın bilimsel öyküsü kör adamın fili betimleme öyküsünü çağrıştırıyor; yerbilimsel yapısı bakılan yere göre değişiyor. Gezegen, şimdiki şaşırtıcı dinamik yapısı ve son derece karmaşık hatta çelişik geçmişiyle, akılalmaz renklilikte bir görünüm sergiliyor.

Fili tarif

Farklı dönemlerde ve farklı yerlerde tanık olunan çevresel özelliklerin çeşitliliği Mars’ta yaşam olduğu yönünde birtakım ipuçlarını da barındırıyor.

Aralıklı da olsa, göllerde suyun uzun dönemlerde bol olduğuna dikkat çeken araştırmacılar bunun yaşamın ortaya çıkmasına yetebilecek düzeyde olabileceğine inanıyorlar.

Bu yüzden geride kalan karlı alanlar, sel yatakları ve benzer bölgeler gelecekte yapılacak robotlu uzay yolculuklarında yaşam belirtilerinin aranabileceği en elverişli yerler olabilir.

Mars’ın Bir Zamanlar Nemli Olan Yerleri

Eagle (Kartal) Krateri: Opportunity aracının indiği bu bölgede suyla ilintili hematit düzeyi alçaklardan yükseklere gidildikçe değişiyor. Öndeki mavi lekeler aracın inişi sırasında bıraktığı izleri yansıtıyor. Arkadaki beyaz alanlar El Capitan gibi bölgelerdeki kayaları ayrıntılı olarak gösteriyor

‘Çayüzümleri’

Bu minik kürecikler uzay aracının indiği bölgenin her yanına dağılmış. Berry Bowl adı verilen bu kayanın üzerinde söz konusu küreciklerin çok yoğun olması onların bileşimlerine de ışık tutmuş oldu. Küreciklerin bir olasılıkla göl yatağındaki çökeltilerden sızan hematitten oluştuklarına inanılıyor.

Mikroskop görüntüleri

Çayüzümlerinin topraktaki ve Upper Dells kayasına gömülmüş görüntülerini yansıtıyor.

Kayanın üzerinde akan suyun yer değiştirdiğinin göstergesi sayılabilecek milimetre inceliğindeki katmanlar bulunuyor.

Aram Chaos Krateri

Hematitle dolup taşan bir alan. Bu alanda ölçümleri alınan gece sıcaklıkları hematitin yoğunluğunu ortaya koyuyor: sıcak (kırmızı) kaya, soğuk (mavi) toz ve kum anlamına geliyor. Ortadaki yassı kayalar görünüşe bakılırsa göl yatağındaki çökeltileri yansıtıyor. Daha güneydeki çatlamış aalanlar toprağın, bir olasılıkla yeraltı sularının dışarıya fışkırması sonucunda, ansızın çöktüğünü ortaya koyuyor.


Dünyadaki ve Mars’taki çöllerin birbiriyle ilişkisi nedir? Hemen söyleyelim: Mars’ta çöller belki de Çöller yeryüzünde, çoğu kişi için ıssızlığı ve yalınlığıyla dikkatini çeker.. Fakat, çöllerin aynı zamanda yeryüzünün en karmaşık yapılarından biri olduğunu söylersek, şaşırır mısınız?.

Söz gelimi, hani o özellikle kovboy filimlerinde seyrettiğimiz Batı Arizona kayalıklarını oluşturan karbonatlı kireçtaşları, çamurlu çökeltiler, kuvarslı kumlar ve katılaşmış lav katmanlar aslında ilkbaşlarda sıcak ve sığ bir deniz idi.. Son 600 milyon yıl içinde bu bölge kızgın kumullarla kaplı uçsuz bucaksız bir çöle, daha sonra bir buz katmanına ve en sonunda yine sığ bir denize dönüştüğünü ortaya koyuyor.

Durun, hepsi bu kadar değil! Bakın buranın başına daha sonra neler geldi: Bölgede yanardağların patlaması sonucunda Japonya’daki gibi adalar oluştu, bunlar zamanla şiddetli depremler nedeniyle anakaranın içlerine sürüklendi, kıyılardaki kayalık katmanlar geriye doğru itilerek mermer ve kuvarsite dönüştü ve sonunda aşınmanın etkisiyle günümüzde tanık olduğumuz görüntü oluşturdu!

Oysa, Mars’ın oluşumuyla ilgili böylesine ayrıntılı bir geçmişe sahip olduğumuz söylenemez. Kızıl Gezegen geçmişten bugüne geceleri gökyüzündeki bir noktadan yanardağların yükseldiği, kurumuş ırmak yatakları, eski göller ve rüzgarların silip süpürdüğü lav düzlükleriyle kaplı bir alana dönüştü.